鼠李糖乳杆菌肽聚糖对鸡外周血单核细胞抗菌肽基因表达的影响及其信号转导途径

抗菌肽是生物体天然免疫的重要成分,它们不仅具有广谱抗菌作用,还可作为细胞间免疫效应分子通过多重机制发挥免疫调节功能和抗感染作用。防御素和Cathelicidins是动物体内发现的两个主要抗菌肽家族,在维持机体抗感染方面发挥重要作用。鼠李糖乳杆菌是一种肠道益生菌,从中提取的细胞壁肽聚糖在鼠李糖乳杆菌发挥免疫调节作用特别是促进抗菌肽表达方面起重要作用。然而有关肽聚糖促进抗菌肽的表达而提高机体天然免疫和获得性免疫应答能力的调控机制仍未完全阐明。因此,本试验研究不同剂量的鼠李糖乳杆菌肽聚糖对鸡外周血单核细胞中抗菌肽β-防御素9(β-defensin 9,AvBD9)和Cathelicidin-B1(Cath-B1)基因表达的影响,并确定其最佳刺激浓度。同时,采用荧光定量PCR的方法检测肽聚糖促进抗菌肽表达对可能相关受体基因表达的影响。此外,利用特异性抗Toll样受体2(Toll-like receptor 2,TLR2)抗体封闭、特异性抑制剂抑制相关分子等方法进一步探讨鼠李糖乳杆菌肽聚糖调控AvBD9、Cath-B1基因表达的可能信号转导途径。试验结果如下:(1)不同浓度的鼠李糖乳杆菌细胞壁完整肽聚糖均能不同程度的促进鸡外周血单核细胞内AvBD9、Cath-B1基因的表达。且我们发现促进AvBD9基因表达的最佳刺激浓度为200μg/ml,促进Cath-B1基因表达的最佳浓度为150μg/ml。(2)200μg/ml鼠李糖乳杆菌肽聚糖可促进鸡外周血单核细胞TLR2以及NOD样受体1(NOD1)、NALP3的表达,且NOD1的表达量极显著高于对照组(P<0.01)。(3)使用抗体封闭TLR2以及用抑制剂抑制NOD1后,与肽聚糖组相比,AvBD9和Cath-B1 mRNA的表达水平均显著下降。且用Western blot检测发现,TLR2抗体和NOD1抑制剂预处理后NF-κB p65、P38、JNK蛋白的磷酸化与非磷酸化的比值显著下降(P﹤0.05)。(4)使用NF-kB特异性抑制剂PDTC,JNK MAPK特异性抑制剂SP600125,p38 MAPK特异性抑制剂SB203580,ERK1/2 MAPK特异性抑制剂SCH772984预处理鸡外周血单核细胞后,PDTC、SB203580、SP600125均不同程度的降低鼠李糖乳杆菌肽聚糖诱导的AvBD9、Cath-B1基因的表达,且PDTC抑制AvBD9、Cath-B1基因表达的幅度显著高于SB203580、SP600125。而SCH772984预处理后,AvBD9、Cath-B1基因的表达量反而不同程度的上调了。综上所述,鼠李糖乳杆菌完整肽聚糖可促进鸡外周血单核细胞中AvBD9、Cath-B1基因的表达,且对于不同的基因肽聚糖的最佳刺激浓度不同。鼠李糖乳杆菌肽聚糖可促进细胞表面TLR2受体、胞内NOD1、NALP3受体基因的表达,这表明肽聚糖促进抗菌肽的表达可能是由TLR2或NOD1、NALP3介导。鼠李糖乳杆菌肽聚糖可通过TLR2或NOD1介导的NF-κB和MAPK信号途径上调鸡外周血单核细胞AvBD9、Cath-B1的表达而发挥益生作用,提高鸡抗感染天然免疫功能。